Устройство планшетного плоттера (стр. 2 )

Загрузка ПО

Кому-то нравится внутрисхемное программирование, мне же нравятся начальные загрузчики. Обычно я использую внутрисхемное программирование только для прошивки загрузчика и потом больше его не трогаю. В этот раз я пользуюсь загрузчиком, совместимым с STK500, который можно найти тут, инструкция прилагается. После установки загрузчика, ПО можно загружать через USB с помощью обычного avrdude, или AVR Studio в режиме STK-500.

Программное обеспечение

ПО для Мотория предоставляется как есть, все открыто, лицения типа BSD. Пользуйтесь на здоровье, только меня, автора, не забывайте. Спасибо. 

Все должно собираться сразу avr-gcc, или WinAVR. Внутри исходники содержат какую-то документацию.

Ссылки:

Исходные коды хранятся в репозитории Google Code: [обновления] [подписка] Онлайновая документация обновляется иногда

HPGL

Язык управления плоттерами HPGL невероятно сложен. Моторий поддерживает лишь очень малое его подмножество. В настоящее время, реализованного HPGL-я хватает ровно на то, чтобы изображать чертежи печатных плат из EAGLE и рисовать картинки, преобразованные из PostScript с помощью утилиты pstoedit. 

Список поддерживаемых команд HPGL содержится на этой странице в вики: HPGL Implementation

Реализация всех инструкций неполная и, возможно, неточная. В качестве основного справочника я пользуюсь вот этим странным руководством: HP-GL Reference Guide

Результаты

Разработка продолжается и результаты со временем меняются. По состоянию на настоящий момент в принципе можно рисовать печатные платы для корпусов TQFP с шагом 0.8мм, особенно если разводить их с учетом особенностей устройства. Но результат не выглядит достаточно красиво. Маркеры оставляют слишком жирные и неравномерные линии, чернила имеют тенденцию растекаться, кончик пера быстро изнашивается. В общем, при изготовлении печатных плат получается недостатков больше чем преимуществ. Лучше использовать графопостроитель для чего-нибудь другого. 

Вот несколько рисунков, сделанных Моторием на разных стадиях разработки:

 

Настоящая радость должна наступить после установки на место пера 300мВт лазера. 

Обновка: 300мВт лазер

300мВт — не так много, как хотелось бы. Но, все же, им можно резать тонкие пленки, выжигать по дереву. Если не торопиться, то можно вырезать фигуры из плотного черного поролона толщиной 10-12мм. 

    

3 ряд с низу, второе фото :Видео адаптер от Искра 1030 или 1020 (Вроде ).
У принтера СМ6337 две платы на одной стоит микропроцессор на другой силовая часть с ключами.
Если взять плату с силовыми клучами и добавит пару регистр защёлок тогда можно и шаговыми маторами управлят от компа, Сам видел такую реализацию.

Кто из радиолюбителей не мечтал о том, чтобы для сверления плат, фрезеровки дорожек или для гравировки и сверления передних панелей использовать что либо похожее на станок с ЧПУ(числовым программным управлением), управляемый компьютером? А почему бы и нет?

Всеобщая компьютеризация привела не только к тому, что к компу можно подключить все что угодно, и почти под все задачи найти программы, но и к тому, что на свалку истории (а то и на обычную) оказались выброшены предшественники компьютеров, которые можно заставить сослужить вторую службу. О чем идет речь? Об этом чуть попозже.

А сначала об изысканиях на эту тему.

Основой любого станка с ЧПУ служит координатный стол, обеспечивающий перемещение инструмента или детали, (или того и другого) в трех плоскостях – вправо-влево, вперед-назад и вверх - вниз. Самой главной частью координатного стола являются направляющие – именно они обеспечивают точное и легкое перемещение движущихся частей относительно друг друга.

Обычно в практике самодельного станкостроения применяют круглые стержни и скользящие по ним втулки, такие, как например, в матричных и струйных принтерах или сканерах http://vri-cnc. narod. ru/obraz. htm . Но есть немало проблем, подстерегающих каждого, кто решится их использовать. Основная проблема – это износ. Станки работают в условиях обработки металлов, стружка и пыль которых оседают на смазанных стержнях и попадают под втулки. Со временем зазор между втулкой и стержнем увеличивается, что, несомненно, вызывает появление люфтов. Решить эту проблему можно только заменой стержня и втулки, или изготовлением новой втулки, под диаметр износившегося стержня. Вторая проблема, с ней придется столкнуться еще на стадии изготовления станка – высокая точность изготовления стержня и втулки, ведь зазор между ними должен быть всего несколько микрон. Можно, конечно, взять направляющую от старого принтера, но там уже очевиден износ и надеяться на получение высокой точности бессмысленно. От старого принтера можно взять только шаговые двигатели, для радиолюбительского станка они подойдут как нельзя лучше.

Что же применить в качестве направляющих? Поиски в Интернете привели к неутешительному выводу – есть отличные направляющие, да вот их цена просто на уровне космической. Самая примитивная полуметровая «рельса» с тележкой на ней стоит более 200 «зеленых». Для хорошего станка направляющих нужно как минимум 6 штук, не все конечно полуметровой длины, но, тем не менее, раскошелиться придется основательно.

Есть набор «Кулибин», http://www. mntc. ru/projects/order. htm предлагаемый за 6500 рублей, в него входит полностью все комплектующие для 3-х координатного стола нескольких конфигураций, но направляющие в этом наборе, мягко говоря, вызывают недоверие.

Итак, что же использовать в качестве направляющих, надежное, с минимальными люфтами и главное – нахаляву.

Вот и подошли к предшественникам компьютеров, о которых шла речь в начале статьи. Это старые механические и электрические печатные машинки, правда, от них нам понадобятся только каретки.

В больших печатных машинках, типа «Robotron», «Ятрань», «Уфа», «Башкирия», «Листвица» - самые подходящие для переделки в станок, каретки. Снимаются они очень просто – каретка отодвигается влево, справа откручивается одна гайка, удерживающая каретку, затем каретку сдвигаем вправо и откручиваем такую же гайку слева, затем приподнимаем каретку и отсоединяем хлопчатобумажный поводок возврата каретки. Каретку полностью разбираем, особенно аккуратно снимаем направляющие – длинные черные металлические стержни - рельсы. Аккуратно потому, что при снятии этих рельс высыпаются ролики или шарики, обеспечивающие легкое скольжение каретки.

Вот эти стержни, шарики и ролики, а также блок рельсов, обычно находящийся на подвижной части каретки, и пружина возврата каретки с креплением нам и понадобятся.

На фото показаны различные направляющие от различных печатных машинок, все они пригодны для использования.

В каретках используются роликовые или шариковые направляющие, обеспечивающие очень легкое перемещение, с минимальными потерями на трение. Вот как они устроены:

Желтым и зеленым цветом окрашены рельсы. Красным и голубым – ролики, Красным – шарики. Синий цвет – подвижная часть, розовый – неподвижная. Справа – регулировочный винт, обеспечивающий отсутствие люфта. В некоторых машинках подвижная пластина и подвижные рельсы выполнены как единое целое.

Небольшое отступление:

На фото в начале статьи изображен станок с ЧПУ для обработки мягких пластиков и дерева, изготовленный мной из трех кареток от печатных машинок «Уфа». Станок очень мощный, двигатель фрезера имеет мощность 800 ватт при 34 тысячах оборотов в минуту, что позволяет, например, фрезеровать буквы даже из 40 миллиметровой доски. Но это потребовало и повышенной прочности. Для перемещения по осям X и Y использованы каретки целиком, что обеспечило размер обрабатываемой за один раз поверхности 480х480 мм.

Для оси Z (перемещение по вертикали) использована только часть каретки, длиной 150 мм, что обеспечило глубину обработки до 60 мм.

Продолжим тему изготовления станка.

Чем же хороши каретки от печатных машинок?

Ну и во первых, все нужные нам части выполнены из очень высококачественной стали. Из множества исследованных машинок, отработавших многие годы, я не встречал такой, у которой хотя бы незначительно были бы изношены рельсы, и уж тем более не встречал потускневших(изношенных) роликов или шариков. Советское качество, ничего не скажешь.